Расшифрован механизм «зрения» у гриба

Грибы в генетике

Грибы наряду с бактериями, занимают в генетике особое место. Во-первых, они легко растут на питательных средах. Во-вторых, геном грибов почти такой же маленький, как и бактериальный. Но у них есть одно преимущество: в отличие от бактерий грибы – эукариоты, то есть их клетка содержит ядро. Это значит, что у них есть хромосомы. Поэтому многие закономерности работы генома у грибов и, например, у человека сходные. В конце 60-х годов прошлого века нобелевский лауреат -- генетик Макс Дельбрюк заинтересовался молекулярными механизмами сенсорных реакций. И обратил внимание на удивительную способность мукорового гриба фукомицеса изгибаться по направлению к свету. Тогда Дельбрюку удалось вырастить мутанты этого гриба, не воспринимающие свет. С тех пор уже 40 лет ученые пытаются понять, как же грибы воспринимают свет?  В 2006 году испанские и американские ученые под руководством профессора Корочанно выделили у фукомицеса гены madA и madB, ответственные за чувствительность к свету. Правда, как работают эти гены, оставалось загадкой.

[v1] Только сейчас группе ученых под руководством профессора Корочанно из Севильского университета (University of Seville) удалось практически полностью описать молекулярный механизм восприятия света фукомицесом (Phycomyces blakesleeanus).

Тайна световосприятия

Как говорят генетики, фукомицес очень чувствителен ко многим факторам окружающей среды: к гравитации, ветру, присутствию других объектов, но особенно -- к свету. Гриб воспринимает свет и начинает расти, изгибаясь в его направлении. Ученые считают, что вся жизнь фукомицеса контролируется интенсивностью света. Свет регулирует все стадии его жизненного цикла и даже служит сигналом к началу размножения. Кроме того, светом запускается синтез бета-каротина в теле фукомицеса -- пигмента, выполняющего роль защиты от ультрафиолетового излучения.

Генетики пришли к выводу – восприимчивость к свету фукомицеса обеспечивает взаимодействие двух генов madA и madB.

[v2]Ген madA кодирует белок с доменом типа цинковый палец. А другой ген madB кодирует другой такой же протеин. В результате взаимодействия этих двух белков формируется комплекс, который выполняет роль фоторецептора синего света и обеспечивает рост гриба к свету.

Ученые раскрыли еще одну тайну световосприятия фукомицеса. Оказалось, что гены madA и madB способны к дупликации. Например, в одной ДНК удалось найти три копии madA и четыре копии madB. Профессор Корочанно считает, что, возможно, дополнительные гены также играют роль в восприятии света, но уже в другой части спектра и другой интенсивности.

Результаты исследований ученых можно найти в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of USA.